Sn元素对铜磷钎料性能的影响

一般认为,采用Cu-P基钎料钎焊铜/304不锈钢时,易在钎料与不锈钢之间的界面上生成脆性化合物层,使得接头强度极低.为了解决该问题,尝试在Cu-P-Ni钎料中添加sn元素,并研究Sn对钎料熔化温度、铺展性、接头剪切强度及焊缝组织的影响.结果表明,Sn元素的加入,可以降低其熔化温度,改善其铺展性能,并可将接头的剪切强度提高到120MPa以上.该钎料成本低,熔化温度低,钎焊强度高,适用于铜/304不锈钢钎焊.     

Cu的添加对Zn-Al系铝合金钎料性能的影响

研究了Cu元素的添加量对Zn-Al钎料的微观组织、熔化温度、铺展性能和力学性能的影响。结果表明,在85Zn15Al钎料中添加Cu元素可以改善钎料的微观组织,钎料的熔化温度略有下降,在铝板上的铺展性能明显改善,钎焊接头强度得到提高。钎料的铺展面积受Cu在Al中饱和度影响,当Cu含量低于其在Al中溶解度时,随着Cu含量增加,铺展面积增大。当Cu的添加量达到5.6%(质量分数),钎料在铝板表面铺展性能最佳,继续增加Cu含量,钎料铺展面积保持稳定。钎焊接头力学性能受组织的弥散性影响,当Cu的添加量达到5.6%(质量分数)时,Cu元素对组织有较好弥散强化作用,钎料力学性能最佳。     

Sc的添加对Al-Si-Cu系铝合金钎料性能的影响

研究了Sc元素的添加量对Al-Si-Cu钎料的微观组织、熔化温度、铺展性能和力学性能的影响。结果表明,在Al-8.5Si-20Cu-10Ge钎料中添加Sc元素,可以改善钎料的微观组织,钎料的熔化温度基本不变,在铝板上的铺展性能明显改善,钎焊接头强度得到提高。当Sc的质量分数为0.3%时,钎料在铝板表面铺展性能最佳,继续增加Sc含量,钎料铺展面积将减小。当合金中加入质量分数为0.1%的Sc元素后,钎焊接头的剪切强度可以达到71.78 MPa,相比不加稀土元素的钎焊接头强度提高了28.64%。     

Ag元素对Zn-Al钎料性能的影响

研究了Ag元素的添加量对Zn-Al钎料的熔化温度、铺展性能、接头力学性能以及显微组织的影响.结果表明,随着Al元素含量的增加,钎料的熔化温度略有提高,在铝板及铜板上的铺展性能明显改善,钎焊接头力学性能显著提高.当Ag元素的添加量达到3.3%(质量分数)时,钎焊接头力学性能最佳.继续增加Al元素含量,钎焊接头强度变化不大.在Zn-Al钎料中添加Ag元素能够显著改善钎缝的显微组织,随着Al元素含量的增加,钎缝内部块状铜铝脆性相尺寸变小,产生应力集中的倾向减小,对应的接头强度提高.当Al元素含量达到3.3%(质量分数)时,钎料的综合性能最佳.     

稀土元素Ce对Zn-22Al钎料组织和性能的影响

研究了稀土元素Ce的添加对Zn-22Al钎料的电阻率、熔化特性、铺展性能、显微组织以及钎焊接头抗剪强度的影响.结果表明,铈的加入对钎料的电阻率、熔化特性影响甚微,但显著改善了钎料的铺展性能,细化了钎料的基体组织,提高了钎焊接头的抗剪强度.当Ce元素的添加量达到0.05%时,钎料在铝、铜两种母材上的铺展面积取得最大值,分别较未添加时提高了21.4%和11.6%;钎焊接头抗剪强度达到最大值91.3 MPa,比未添加稀土时提高了30.3%.稀土铈含量继续增加时,其显微组织中出现脆性稀土相并且尺寸有增大的趋势,钎料铺展性能、钎焊接头强度明显恶化.     

Al元素含量对Zn-Al钎料性能影响

研究了Al元素含量对Zn-Al钎料在铝—铝钎焊及铜—铝钎焊过程中的铺展性能、接头力学性能及显微组织的影响.结果表明,随着Al元素含量的增加,钎料在铝板上的铺展性能明显改善,当Al元素含量达到15%(质量分数)时铺展面积最大,继续增加Al元素含量,铺展面积减小.Al元素含量在2%～25%范围内,钎料在铜板上的铺展性能随Al元素含量增加呈上升趋势,但是Zn-Al钎料在铜板上的铺展性能显著低于在铝板上的铺展性能.钎焊接头力学性能试验表明,铝—铝对接接头的抗拉强度以及铜—铝钎焊接头力学性能均随着Al元素含量增加而逐渐增大,当Al元素含量达到15%时强度达到最高,继续增加Al元素含量,钎焊接头强度均逐渐降低.     

稀土元素Y与Cu复合添加对Al-Mg-Si系钎料性能的影响

采用Al-Mg-Si系钎料,通过添加不同量的Cu元素和稀土元素Y,研究了钎料的DSC曲线、显微组织、铺展性能,以及钎焊接头的组织性能。结果表明,Cu元素显著影响钎料的液相温度线,而Y却影响不大。钎料添加Y后,组织得到细化和均匀化,强度提高。Y可以显著增大钎料的铺展面积,提高焊接接头的力学性能,细化焊缝组织,减少钎焊缺陷。     

添加元素Sn,Cu对Zn-Al钎料组织性能的影响

向Zn-10Al基体中添加元素Cu,采用真空炉VF-1600M、金相显微镜、岛津AG-125KN精密万能材料试验机等,研究了Cu元素对Zn-Al钎料合金的熔化特性、润湿性能、金相组织以及力学性能的影响。结果表明,随着Cu元素的增加,钎料的熔点呈先下降后上升的趋势,在铜添加量为4%(质量分数)时,熔点最低;在铜添加量为5%时,润湿性能优良,钎料晶粒最细小,抗拉强度最好;当铜添加量继续增大时,其润湿性能下降,钎料晶粒变大,抗拉强度降低。其次研究了Sn元素的添加量对Zn-10Al-5Cu钎料性能的影响。结果表明,当Sn添加量达到3%时,其抗拉强度良好,钎料的熔化温度降低,在Cu上的润湿性能良好。当锡添加量进一步增加时,钎料合金的的润湿性能降低,基本不铺展。试验得到的Zn-10Al-5Cu-3Sn为性能较为优良的铝/铜钎焊用钎料。     

Ag和Ni元素对Sn-Sb-Cu无铅钎料熔化温度和铺展性能的影响

在Sn-Sb-Cu三元钎料合金中添加微量元素Ag和Ni,通过合金化形成Sn-Sb-Cu-Ag和Sn-Sb-Cu-Ni两种新型四元无铅钎料合金,以改善基体钎料性能.结果表明,在Sn-Sb-Cu钎料合金中添加微量元素Ag,合金熔化温度较基体钎料下降,铺展面积增大,这与钎料过热度增大,形成弥散低熔点相SnAg和液态钎料表面张力减小有关;添加微量元素Ni,合金熔化温度较基体钎料下降,铺展性能稍稍变差,这是因为添加微量元素Ni后,Sn-Sb-Cu-Ni液态钎料粘度提高,表面张力增大.且在钎料与铜基板处形成了多面体形状(Cu,Ni)6Sn5,且该相覆盖在Cu6Sn5表面,不利于液态钎料的润湿铺展.     

In元素对Zn15Al5Cu钎料铺展性及微观界面的影响

为获得性能良好的铜铝钎焊用钎料,以Zn15Al5Cu钎料为基体,添加不同质量的In元素,制得Zn15Al5CuxIn(x = 0,1,3,5,x为质量分数)钎料;通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)等分析测试手段,研究了Zn15Al5CuxIn钎料在铝板和铜板上的铺展性以及界面成分变化规律. 结果表明,添加适量的 In元素,可以明显改善Zn15Al5Cu钎料在铜铝两种板上的润湿性;随着In元素添加量的增加,Zn15Al5CuxIn元素钎料在铝板上铺展面积逐渐增大,当 In元素添加量为5%时,Zn15Al5Cu5In 钎料在铝板上铺展面积最大,为251 mm2,较基体钎料提高42.6%;随着In元素添加量增加,Zn15Al5CuxIn元素钎料合金在铜板上铺展面积先增大后降低,当In元素添加量为3%时,Zn15Al5Cu3In钎料在铜板上铺展面积最大,为110 mm2,较基体钎料提高了69%.     

3003铝合金/紫铜异种金属钎焊接头力学性能及显微组织

研究了Zn-Al钎料钎焊3003铝合金/紫铜的铺展性能及钎焊接头力学性能. 结果表明,随着钎料中铝含量的增加,钎料在3003铝合金表面的铺展性能提高,铝含量增至10%~15%(质量分数)范围内时,钎料均具有优异的铺展性能,铝含量超过15%(质量分数)后,铺展性能下降. 钎料在紫铜表面的铺展面积随着钎料中铝含量的增加而增大. 钎焊接头力学性能试验表明,随着钎料中铝含量的增加,搭接钎焊接头抗剪强度提高,铝含量增至12%(质量分数)时,对应的钎焊接头强度最高,继续增加铝含量,钎焊接头强度降低. 综合考虑铺展性能及钎焊接头力学性能,88Zn-12Al钎料性能最佳.     

Wetting of Cu and Al by Sn-Zn and Zn-Al Eutectic Alloys

Wetting properties of Sn-Zn and Zn-Al alloys on Cu and Al substrates were studied. Spreading tests were carried out for 3 min, in air and under protective atmosphere of nitrogen, with the use of fluxes. In the case of Zn-Al eutectic, spreading tests were carried out at 460, 480, 500, and 520 °C, and in the case of Sn-Zn eutectic at 250, 300, 350, 400, 450, and 500 °C, respectively. Solidified solder/substrate couples were cross-sectioned and subjected to microstructure examination. The spreading tests indicated that the wetting properties of eutectic Sn-Zn alloys, on copper pads do not depend on temperature (up to 400 °C), but in the lack of protective atmosphere, the solder does not wet the pads. Wettability studies of Zn-Al eutectic on aluminum and copper substrates have shown a negative effect of the protective nitrogen atmosphere on the wetting properties, especially for the copper pads. Furthermore, it was noted that with increasing temperature the solder wettability is improved. In addition, densities of liquid solders were studied by means of dilatometric technique.     

铜/铝钎焊用软钎料及其焊接性研究现状

介绍了铜/铝异种材料钎焊用的几种常见软钎料及其特点、应用及研究现状.本文着重介绍了Sn-Zn和Zn-Al系钎料的特点及应用,分析了目前Sn-Zn和Zn-Al系钎料存在的主要问题,并对Zn-Al系钎料在铜/铝钎焊中的应用前景进行了展望.     

Ni-P镀层对Cu/Al钎焊界面结构及性能的影响机制

为了研究Ni-P镀层对Cu/Al异种金属钎焊界面反应的影响,首次采用Zn98Al和BAl67CuSi两种钎料对含/不含Ni-P镀层的T2紫铜与3003铝合金进行了高频钎焊,获得4种不同的钎焊接头,分别对接头Cu侧界面结构、抗剪强度、断口形貌、显微硬度及弯曲形貌进行了系统研究,并与无镀层接头进行对比. 结果表明,T2表面镀覆Ni-P后,Cu/Zn98Al/Al接头中Cu基体/钎缝界面结构由扩散层+8.8 μm厚的Cu_3.2Zn_4.2Al_0.7化合物转变为1.5 μm厚的Al₃Ni化合物,而Cu/BAl67CuSi/Al接头中Cu基体/钎缝界面结构由扩散层+15 μm厚CuAl₂转变为1.8 μm厚Cu₃NiAl₆;与无镀层接头相比,镀覆Ni-P后,Cu/Zn98Al/Al接头强度略有上升,Cu/BAl67CuSi/Al接头强度略有下降,但两种接头的韧性均明显增强,力学性能试验结果与接头Cu侧界面微观组织转变规律相符. 最后建立了Cu/Al接头的界面反应模型,并阐明了Ni-P镀层对Cu/Al接头界面结构和力学性能的影响机制.     

Zn-Al钎料钎焊Cu/Al接头组织和性能(英文)

使用不同成分的Zn-Al钎料对铜铝异种金属进行火焰钎焊,研究其力学性能。利用光学显微镜、扫描电镜和能谱研究不同Zn-Al钎料对Cu/Al钎焊接头钎焊性、力学性能及显微组织的影响。结果表明:随着Al含量的增加,Zn-Al钎料在Cu和Al上的铺展面积逐渐增大。当钎料中Al含量为15%时,Cu/Al接头的抗剪强度达到最大值88MPa;随着组织的变化,钎缝硬度值呈现HV122到HV515不等的分布。另外,钎缝组织的成分主要为富Zn相和富Al相,但是当钎料中Al含量为2%和15%以上时,靠近Cu侧的界面处会分别形成CuZn3和Al2Cu两种完全不同的金属间化合物。研究Zn-Al钎料中铝含量对Cu/Al接头界面化合物类型的影响。     

CuAl2相对铜铝钎焊接头组织与性能的影响

采用Zn-Al钎料和自制KAIF<,4>-CsAIF<,4>钎剂配合火焰钎焊方法对紫铜和纯铝进行钎焊,研究了钎料中铝含量变化对钎料铺展性能、钎料组织及钎焊接头力学性能的影响.结果表明,钎料中铝含量质量分数为15%时,钎焊接头力学性能最佳.采用光学显微镜和场发射扫描电子显微镜进一步观察分析钎料组织、铜铝钎焊接头区域显微组...     

焊丝成分对铝/铜激光熔钎焊接头组织和性能的影响

通过添加Zn-Al焊丝成功实现了2A16铝合金/T2铜异种材料的激光熔钎焊连接,并采用扫描电子显微镜和能谱仪对接头的微观组织进行表征,同时,研究了Zn-2％Al,Zn-5％Al和Zn-10％Al?3种焊丝对接头成形、微观组织以及力学性能的影响.结果表明,铝/铜激光熔钎焊接头主要由CuZn相,Al2Cu相,Al4Cu9相...     

Formation process, microstructure and mechanical property of transient liquid phase bonded aluminium-based metal matrix composite joint

1　INTRODUCTIONThealuminium basedmetalmatrixcomposites(MMCs)areadvancedmaterialsthathavesuperiorproperties ,especiallyincreasedstiffness ,highstrength ,goodwearresistanceandsuperiorelevatedtemperatureproperties .Theyhavereceivedconsider ableattentionascandidatesforadvancedindustrialapplications[1,2 ] .But ,theirapplicationshavebeenseverelyrestrictedbythelackofasuitablejoiningmethod[3] .AlthougthfusionweldingmethodscanbeusedtojointheMMCs ,themethodsnormallytendtoresultinunfavourablejoint…     

SiC陶瓷与TC4钛合金反应钎焊的研究

采用Ｃｕ箔对常压烧结的ＳｉＣ陶瓷与ＴＣ４钛合金进行了接触反应钎焊,并对接头的微观组织,形成机理和室温强度进行了研究。结果表明,利用Ｃｕ箔可以在低于其熔点的温度实现ＳｉＣ与ＴＣ４钛合金的连接。接头界面具有明显的层状结构,即由Ｔｉ－Ｃｕ－Ｓｉ合金层,Ｔｉ－Ｃｕ合金层和富Ｔｉ的Ｔｉ－Ｃｕ－Ａｌ合金层组成。在１２７３Ｋ的条件下连续５ｍｉｎ,接头室温关照切达到１８６ＭＰａ。